国华巴盟乌拉特中旗（川井）风电场电气部分初步设计1. 风电场风机型号
现选择由中国南车集团出产的YFF06型1.5MW风冷双馈风力发电机,第一期
装设风力发电机33台，第二期装设风力发电机33，具体数据如下:
2. 各台接线形式
风电场的风机排列各异,有阵列布置,也有线性布置,合理选择风机分组和风机连接型式,可以使风电场电缆或架空线等导体投资尽量节省,是主接线方案优化。
风电场的风机分组及连接方式影视情况而定。从陆上风电场和海上风电场的
设计经验来看，连接方式基本上有链形(放射形)、星形和环形三种.又因星形的
造价过高,故此处不予考虑。
(1)放射形布局
如图 (a)所示,将若干风力发电机连接在同一条输电线路上,整个风电场的
电能通过若条输电线路输送到汇流母线上, 输电线路的额定功率须大于所连接
风机的最大功率。该布局的优点是操作简单、投资成本较低;缺点是可靠性不高,
如果输电线路的某处发生故障,那么整条输电线路都将被迫切除,与其相连的所
有风机都将停运。
图3-1(a)放射形布局
(2)单边环形布局
如图 (b)所示,在放射形布局的基础上,通过一条冗余的输电线路将线路末端的风机连回到汇流母线上。如果输电线路某处发生故障,可以通过加装在其上的开关设备切除,保证风机正常运行。该布局的优点是可提高内部电气系统的可靠性;缺点是操作比较复杂,投资成本较高。
图3-1(b)单边环形布局
(3)双边环形布局
如图 (c)所示,在放射形布局的基础上经一条冗余的输电线路将两条相邻线路末端的风机相连。因输电线路连接的风机数量加倍,故其额定功率也需要加倍。该布局的优缺点与单边环形布局基本相同。
图3-1(c)双边环形布局
(4)复合环形布局
如图 (d)所示,将单边环形与双边环形进行结合,将相邻几条输电线路末端的风机互连,然后经一条冗余的线路将末端的风机连回到汇流母线上。该布局相比单边环形可以减少冗余线路的数量,相比双边环形可以降低其额定容量。
图3-1(d)复合环形布局
(5)多边环形布局
由以上几种布局可以看到,环形布局提高可靠性的途径有提供冗余和增加互连2个。本文根据这一原则提出多边环形布局,如图 (e)所示。该布局将所有输电线路末端的风机用线路连在一起,以增加风机互连。该布局要求输电线路的额定容量比放射形布局中线路的额定容量稍大,以满足某一输电线路故障处下游风机通过其余输电线路输送电能。该布局与复合环形相比不需要冗余线路,但是所需线路的额定容量稍大。
图3-1(e)多边环形布局
结论：
（1）链形结构的建设成本低，但是有功损耗、电压偏差较大； （2）单边环形结构的有功损耗、电压偏差小，但是建设成本过高； 鉴于此风电场容量较小,如对有功损耗、电压偏差没有过大的要求应选择较便宜的链式结构方案。 注：0.85为功率因数。
3. 风电机组的升压变压器选择
690V/35kV ，无励磁调压（无载调压，变压器不带电的时候才能调压）、容量2000kVA ，数量为33台。 升压变压器的容量计算如下：
风机及附属设备耗电取3%，一个风力发电机组为1500kW
k V A
S n 18831.185.0101500%)31(3
≈???-=
具体数据如下:
4. 引线截面积
考虑到施工方面等因素，一条线路上8台风力机，前4台采用50mm2截面积的，后四台采用150mm2 截面积的.
方案描述比较：
风电场的风机至中心升压站之间的集电线路有电缆和架空线两种方案可供选择,下面将从经济和技术两个方面对这两种方案进行比较。
架空线:
（1）由于采用架空线,导线裸露在空气中,受周围环境影响较大,可靠性较低；
（2）架空线对地电容较小,发生单相接地故障时,电容电流较小,并且发生单相接地故障通常以瞬时故障为主,因此可以采用中性点不接地或采用消弧线圈接地方式,以减少机组无为跳闸的可能性；
（3）架空线相同截面导线载流量比电缆大得多,如此次设计采用架空线则导线截面积可以选的较小。
但是在一些地区如沿海风电场由于海风较大,采用架空线方案时对铁塔的要求较高,造价也增加较大,可靠性也有所下降.还有在一些地区牵涉到视觉观赏性等,也必须采用电缆。
电缆:
（1）电缆由于埋设在地下,不受周围环境影响,可靠性较高；
（2）电缆对地电容较大,发生单相接地故障时,电容电流较大,并且发生单线接地故障通常以永久故障为主,因此不可以采用中性点不接地方式,只能采用消弧线圈接地或电阻接地方式,无形中降低了可靠性；
（3）电缆相同截面导线载流量比架空线小得多,如本设计采用电缆则导线截面积要大一些,且需选择三根电缆.
结论：
（1）架空线方案经济上优越得多,技术上也可以达到要求,且鉴于此次地形所限,所以作为推荐方案；
（2）电缆方案需要较大投资,但在一些设计中则优先考虑此方案,如:沿海风场,海上风场及风力影响较大的地区。
5. 主接线形式
升压变电站的主变压器将集电系统汇集的电能进行再次升压。对于此次设计的47.5MW的风电场一般可将电压升高到220kV接入电力系统。就接线形式而言，此次的风电场，10kV或35kV线路数目较多，需要采用单母线分段的方式。
6.主变压器的选型
风电场的总容量为49.5MW.所接电网电压为220KV,以此数据选择主变压器, 具体数据如下:
7．其它电气设备的选取
(1)断路器的选择：
初选为SW2-35/600型断路器,其额定技术数据为:U N=35KV,I N=600A,额定开断电流为I br=6.6KA,动稳定电流i max=17KA,热稳定电流(及时间)I t=6.6KA(4S),固有分闸时间t g=0.06s,燃弧时间t h=0.12s。
根据U
N
=220KV,I=0.520KA及室外布置要求,初选为LW10B-252W/3150型断路
器,其额定技术数据为:U
N =252KV,I
N
=3150A,额定开断电流为I
br
=40KA,动稳定电
流i
max =100KA,热稳定电流(及时间)I
t
=31.5KA(4S),固有分闸时间t
g
=0.033s,燃弧
时间t
h
=0.066s。
(2)隔离开关的选择：
根据U
N
=35KV,I=0,816KA及室内布置要求,选为GN2-35T/1000型隔离开关可
满足要求,其额定技术数据为:i
max =70KA,I2
t
t=27.52 *5。
根据U
N
=220KV,I=0,260KA及室内布置要求,选为GW27-252/2000型隔离开关
可满足要求,其额定技术数据为:i
max =125KA,I2
t
t=502 *4。
(3)电压互感器的选择：
根据U
N
=35KV,I=0.816KA要求,选为JDZJ-35型电压互感器可满足要求,其额定技术数据为:
一次线圈为
二次侧为
辅助线圈为0.1/3KV,最大容量为
1000VA。
(4)电流互感器的选择：
根据U
N
=35KV,I=0.172KA及室外布置要求,初选为LCW-35型电流互感器,其
额定技术数据为:U
N =35KV,I
N
/i
N
=200A/5A。
根据U
N
=35KV,I=0.816KA及室内布置要求,初选为LDJ-35型电流互感器,其额定
技术数据为:U
N =35KV, I
N
/i
N
=900A/5A。
根据U
N
=220KV,I=0.520KA及室外布置要求,初选为LCQB-220W2型电流互感
器,其额定技术数据为:U
N =220KV, I
N
/i
N
=2*600A/5A。
8. 风电场配电装置
（1）母线及构架：屋外配电装置的母线有软母线和硬母线两种。软母线可选用较大的档距，但一般不超过三个间隔宽度，硬母线常用的有矩形和管形。矩形母线用于35kV及以下配电装置，管形则用于110kV及以上的配电装置。
屋外配电装置的构架，可用型钢或钢筋混凝土制成。
（2）电力变压器：电力变压器外壳不带电，故采用落地布置，安装在变压器基础上。变压器基础一般制成双梁形并铺以铁轨，轨距等于变压器的滚轮中心距。
（3）高压断路器:按照断路器在配电装置中所占据的位置，可分为单列、双列和三列布置。断路器有低式和高式两种布置。低式布置的断路器安装在0.5～1m的混凝土基础上，在中型配电装置中，断路器和互感器多采用高式布置（4）避雷器:110kV及以上的阀型避雷器多落地安装在0.4m的基础上。磁吹避雷器及35kV阀型避雷器一般采用高式布置。
（5）隔离开关和互感器:隔离开关和互感器均采用高式布置，其要求与断路器相同。
（6）电缆沟:屋外配电装置中电缆沟的布置，应使电缆所走的路径最短。 （7）道路:为了运输设备和消防的需要，应在主要设备近旁铺设行车道路。
出线 1
1 M 电压互感器及避雷器
1 号主变压器进线 出线
2 A B C A
B C 出线 3
（ 备用 ） 2 M 电压
互感器及避雷器
2 号主变压器进线 出线 4 （ 备用 ） A B C A B C 图
隔离开
关 电流互感器 电压互感器 断路器 避雷器 电容式电压互感端子
箱 建筑
物 架 构 道 路
避雷针
9.风电场的防雷保护及接地装置
(1)防雷保护:
避雷针：由接闪器、支持构架、引下线和接地体四部分构成。
原理：使雷云先导放电通道所产生的电场发生畸变，致使雷云中的电荷被吸引到
避雷针，并安全泄放入地。
避雷线：由悬挂在被保护物上空的镀锌钢绞线（接闪器）、接地引下线、
接地体组成。主要用于输电线路、发电厂和变电站的防雷保护。
原理：与避雷针基本相同，但对电场畸变的影响比避雷针小。
避雷器：用来限制沿线路侵入的雷电过电压（或因操作引起的内过电压）的
一种保护设备。
原理：实质上是一种放电器，把它与被保护设备并联，并在被保护设备的电源侧。
避雷带和避雷网：在建筑物最可能遭到雷击的地方采用镀锌扁钢或镀锌圆
钢，并通过接地引下线与埋入地中的接地体相连构成避雷带，再由避雷带构成的
避雷网。
原理：避雷带、避雷网与避雷针及避雷线一样可用于直击雷防护。
接地电阻：即接地装置对地电压与入地电流之比。它包括接地线、接地体
的电阻以及接地体与土壤间的过渡电阻和大地的散流电阻。前两者较小，可忽略
不计，主要是大地的散流电阻。故接地电阻与土壤的电阻率ρ成正比，与接地体
的半径成反比。设接地装置（接地体）为一半径为的半球体，并认为接地体周围
土质均匀
dr
(2)接地装置:
风机基础的防雷接地系统地埋接地避雷带应为50×4mm 的热镀锌扁铁，扁铁要按照以风机基础中心为圆心的同心圆进行敷设。风机接地铜引线与避雷带要焊接相连，连接点应不少于3 处。施工流程一般为：施工准备→开挖接地沟槽→敷设接地扁铁→安装接地装置→焊接避雷线→焊接接地网→对焊点进行防腐处理→铺撒降阻剂→回填压实接地沟槽→测试接地电阻值。防雷接地网所有焊接处的焊缝应饱满，并能够承受足够的机械强度，不得有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷，焊接处的焊渣应清除干净，并刷沥青进行防腐处理。
10. 风电场主变压器及线路上保护的配置
主变压器保护配置:
主变压器主保护应配置一套二次谐波制动原理的微机型比率制动纵联差动保护，保护动作跳变压器各侧断路器。除了比率制动差动保护，一般还装设差动速断保护用于快速动作于较为严重的故障。
容量为6300KVA 及以上、厂用工作变压器和并列运行的变压器、10000KVA 及以上、厂用工作变压器和单独运行的变压器、以及2000KVA 及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器，应装设纵联差动保护。 除了装设主保护，变压器还装设后备保护。后备保护用于防御变压器本身和外部系统的故障，常见的后备保护是用于防止相间短路的电流保护和用于防止接地短路的零序电流和零序电压保护。容量较大的变压器则一般采用带时限的过电流保护作为后备保护。
在220kV 及以上电压等级，为了保护变压器本身，复合电压闭锁过流还需要加装方向器件。
为了防御外部或变压器本体的接地故障，还装设有零序电流和零序电压保护。此外，变压器还装设有主变压器过负荷保护，带时限动作于发信、启动风扇、闭锁有载调压或跳低压侧分段断路器。
瓦斯保护:
瓦斯继电器又称气体继电器。瓦斯继电器安装在变压器油箱与油枕之间的连接管道中，油箱内的气体通过瓦斯继电器流向油枕。
以往使用的浮筒式瓦斯继电器，由于浮筒的密封性不良而经常漏油，抗震性能差，常常造成瓦斯继电器误动作。目前，国内采用的瓦斯继电器有浮筒挡板式和开口杯挡板式两种型式，均有两对触点引出，可以并联使用。
瓦斯保护装置接线由信号回路和跳闸回路组成。变压器内部发生轻微故障时，继电器触点闭合，发出瞬时“轻瓦斯动作”信号。
变压器内部发生严重故障时，油箱内产生大量气体，强烈的油流冲击挡板，继电器触点闭合，发出重瓦斯跳闸脉冲，跳开变压器各侧断路器。因重瓦斯继电器触点有可能瞬时接通，故跳闸回路中一般要加自保持回路。
变压器严重漏油使油面降低时，继电器动作，同样发出“轻瓦斯动作”信号。
02
220
r dr r
dR R r r d d πρ
πρ==
=
?
?
∞
∞
变压器纵联差动保护:
变压器纵联差动保护在正常运行和外部故障时，理想情况下，流入差动继电器的电流等于零。但实际上由于变压器的励磁电流，接线方式和电流互感器误差等因素的影响，继电器中有不平衡电流流过。由于这些特殊因素的影响，变压器差动保护的不平衡电流远比发电机差动保护的大。因此，变压器差动保护需要解决的主要问题之一是采取各种措施避越不平衡电流的影响。在满足选择性的条件下，还要保证在内部故障时有足够的灵敏系数和速动性。
按照避越励磁涌流方法的不同，变压器差动继电器可按不同的工作原理来实现。目前，国内广泛应用有以下几种类型继电器构成差动保护：
（1）带短路线匝的BCH-2型差动继电器；
（2）带磁制动特性的BCH-1型差动继电器；
（3）多侧磁制动特性的BCH-4型差动继电器；
（4）鉴别涌流间断角的差动继电器；
（5）二次谐波制动的差动继电器。
此外，有些单位还研制了高次谐波制动的差动继电器。
后备保护：
对于由外部相间短路引起的变压器过电流，可采用下列保护作为后备保护。
（1）过电流保护，宜用于降压变压器，保护装置的整定值应考虑事故时可能出现的过负荷。
（2）复合电压（包括负序电压及线电压）起动的过电流保护，宜用于升压变压器和系统联络变压器及过电流保护不符合灵敏性要求的降压变压器。（3）负序电流保护和单相式低电压起动的过电流保护，可用于63000KVA及以上的升压变压器。
（4）对于升压变压器和系统联络变压器，当采用上述（2）、（3）保护不能满足灵敏性和选择性要求的时，可采用阻抗保护。
（5）上述各项保护动作后，应带时限动作于跳闸。
过负荷保护：
对于400KVA及以上的变压器，当数台并列运行或单独运行并作为其他负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护。对自耦变压器和多绕组变压器，保护装置应能反应公共绕组及各侧过负荷的情况。过负荷应接于一相电流上，带时限动作于信号。在无经常值班人员的变电所，必要时过负荷保护可动作于跳闸或断开部分负荷。
线路保护
（1）110kV或220kV线路保护：
对于风电场中的220kV或110kV线路，也需要装设相应的线路保护。
对于国内成套式线路保护来讲，110kV线路保护常装设三段式距离保护和四段式零序保护，成套保护本身一般还装设自动重合闸，用于区分线路的瞬时性故障和永久性故障。
对于220kV及以上的电气设备要求继电保护双重化配置，即装配两套独立
工作的继电保护装置，同时一般加装可以保护线路全长的全线速动保护，即高频、
电流差动保护。
（2）10kV或35kV线路保护：
对于风电场中的35kV或10kV线路，一般设置限时电流速断、过电流、零序过电流保护，保护动作于断开本进线断路器。
在35kV及以下中性点不直接接地系统(即小电流接地系统)中，正常运行时，三相对地电压等于相电压。单相接地时，接地相对地电压小于相电压(极限值为零)，其他两相对地电压大于相电压(极限值为线电压)，接地点流过较小的电容电流；由于线电压不变，电气设备仍能正常工作。因此，在小电流接地系统中，发生单相接地后，允许继续运行一段时间，但如果单相接地未被及时发现而加以处理，则由于非故障相对地电压升高，可能在绝缘薄弱处引起另一相绝缘击穿而造成相间短路。所以，这种系统必须装设绝缘监察装置。根据现场情况，35kV 或10kV线路也可以配置小电流接地系统单相接地选相及测距装置。
(3)10kV或35kV电容器保护:
10kV或35kV电容器一般装设限时电流速断、定时限过电流、过欠电压、不平衡电压、零序过电流保护，保护动作于断开电容器回路断路器。
其他配置
在升压变电站，通常需要配置一个录波装置柜，记录设备事故时的线路和主变压器电流、电压等参数值的变化波形。
线路及主变压器部分综合自动化设备布置在主控室或单独的继电保护室。
电气工程基础课程设计题目发电厂主接线及线路电流保护设计 学生姓名秦鹏 学号20081340219 学院信息与控制学院 专业08电气6班 指导教师刘玉娟 二Ｏ一Ｏ年十二月十六日
目录 绪论———————————————————————————--3 设计题目及原始材料——————————————————————-4设计计算书——————————————————————————--5 原始材料分析————————————————————————-5 计算过程——————————————————————————-7 设计说明书——————————————————————————--9 主接线图——————————————-———————————-9 继电保护的原理接线图——————————————-—————--10 展开接线图————————————————————————--11 方案可行性评估————————————————————————-13 结论—————————————————————————————-14 参考文献———————————————————————————-14
绪论 一、设计的目的 通过这个具体的课题，综合运用所学知识，解决具体工程实际问题，学习工程设计的基本技能，基本程序和基本方法，培养自己的科学研究和设计计算方面的能力，培养自己关于工业建设中的政策观念和经济技术观念，扩大知识领域，提高学自己分析问题和解决问题的能力。 二、设计内容： 1.发电厂主接线方案的选择和主变型式的确定。 2.继电保护方式选择和整定的计算。 3.绘图 4.整理说明书及计算书
风电综合统计指标计算公式 1、平均风速 平均风速是指统计周期内风机轮毂高度处瞬时风速的平均值。取统计周期内全场风机或场内代表性测风塔的风速平均值，即 1 1n i i V V n ==∑ 单位：米/秒（/m s ） 式中： V —统计周期内的风电场平均风速，/m s ； n —统计周期内的全场风机的台数或代表性测风塔的个数； i V —统计周期内的单台风机或单个代表性测风塔的平均风速，/m s 。 2、平均温度 平均温度是指统计周期内风机轮毂高度处环境温度的平均值，即 1 1n i i T T n ==∑ 单位：摄氏度（o C ） 式中： T —统计周期内的风电场平均温度，o C ； n —统计周期内的记录次数； i T —统计周期内的第i 次记录的温度值，o C 。 3、平均空气密度 平均空气密度是指统计周期内风电场所处区域空气密度的平均值，即 P RT ρ= 单位：千克/立方米(3 /kg m ) 式中： ρ—统计周期内的风电场平均空气密度，3 /kg m ； P —统计周期内的风电场平均大气压强，a P ； R —气体常数，取287/J kg K ?；
T —统计周期内的风电场开氏温标平均绝对温度，K 。 4、 平均风功率密度 平均风功率密度是指统计周期内风机轮毂高度处风能在单位面积上所产生的平均功率，即 3 1 12n i wp i D V n ρ==∑()() 单位：瓦特／平方米（2 /W m ） 式中： wp D —统计周期内的风电场平均风功率密度，2 /W m ； n —统计周期内的记录次数； ρ—统计周期内的风电场平均空气密度，3/kg m ； 3 i V —统计周期内的第i 次记录平均风速值的立方。 5、有效风速小时数 有效风速小时数是指统计周期内风机轮毂高度处介于切入风速与切出风速之间的风速累计小时数，简称有效风时数，即 n i i V V V V T T == ∑有效风时数 单位：小时（h ） 式中： T 有效风时数 —统计周期内的风电场有效风时数，h ； 0V —风机的切入风速，/m s ； n V —风机的切出风速，/m s ； i V T —统计周期内出现介于切入风速（0V ）和切出风速（n V ） 之间的风速小时数，h 。 6、风机可利用率 风机可利用率是指统计周期内除去风机因定期维护或故障时数后剩余时数与总时数除去非设备自身责任停机时数后剩余时数的百分比，即 (1)100%A B T B η-=- ?-可利用率 式中： η可利用率—统计周期内的风电场风机可利用率；
浙江工业大学 电气安全工程 课 程 设 计 设计课题电气安全技术 所属专业安全工程 设计者周海龙 指导教师周一飞、阮继锋 完成时间2013年6月10日
目录 1、概述 (2) 1.1 电气安全课程设计的目的 (2) 1.2 课程设计的组成部分 (2) 2、电气安全课程设计的内容 (2) 2.1建筑物及施工现场的电气安全设计 (2) 2.1.1三相五线制系统的组成及特点 (2) 2.1.2工地临时用电的安全技术措施 (3) 2.1.3建筑物的防雷系统 (4) 2.1.4建筑物的等电位 (5) 2.1.5施工工地的用电安全管理措施 (5) 2.2机械厂的电气安全设计 (6) 2.2.1TN和TT系统 (6) 2.2.2典型电路——三相异步电动机控制电路设计 (9) 2.2.3电动机的绝缘性能的判别 (11) 2.2.4安全管理制度的设计 (12) 3、总结 (14) 3.1所遇到的问题，你是怎样解决的？ (14) 3.2收获体会及建议 (14) 3.3参考资料 (14)
1、概述 1.1 电气安全课程设计的目的 本次课程设计按照项目教学法的思路，通过对二个教学项目的实施，使得学生对《电气安全技术》的内容有更深入的理解和巩固，具体如下： ●了解施工现场的临时供电系统 ●施工现场用电注意事项 ●了解建筑物采用等电位联接的原理和方法 ●建筑物的防雷 ●《电气安全技术》介绍的高、低电压电器实物认知 ●绝缘垫、绝缘毯、遮拦、指示牌、安全牌的认知 ●工厂安全用电的注意事项 ●了解电动机的安全性能 ●了解三相异步电动机的直接起动控制线路原理及其电路保护 1.2 课程设计的组成部分 ●已学知识的复习巩固 ●电路和系统的设计 ●安全管理制度的设计 ●实训 2、电气安全课程设计的内容 2.1建筑物及施工现场的电气安全设计 2.1.1三相五线制系统的组成及特点 在三相四线制制供电系统中，把零线的两个作用分开，即一根线做工作零线(N),另外用一根线专做保护零线(PE),这样的供电结线方式称为三相五线制供电方式。三相五线制包括三根相线、一根工作零线、一根保护零线。三相五线制的接线方式如图2—1所示。
本科课程设计说明书 某塑料制品厂全厂总配变电所及配电系统设计 学院（部）：电气与信息工程学院 专业班级：电气08-5 学生姓名：XXX，XXX，XXX 指导教师：XX老师 2011年6月29日 某塑料制品厂全厂总配变电所及配电系统设计 摘要 本厂是35kV变电站的设计，本设计首先根据厂方给定的全厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表进行电力负荷计算，然后根据对计算负荷的分析选定主变压器和各车间变电所的变压器型号，变电所电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。在经济角度上要考虑周全，尽量以最少的投资获得最佳的方案。选好变压器和主接线后进行短路电流计算，对变电站系统中的各个电压等级下的母线发生三相短路时，所流过的短路电流进行了分别计算。在设计过程中根据电力部门对工厂功率因数的要求计算出需要补偿的无功功率并以此选择相应的补偿电容器。然后对线路设定短路点进行短路电流的计算作为各设备的选型依据。对电气设备进行选择，电气设备的选择条件包括两大部分：一是电气设备所需要满足的基本条件，即按正常工作条件选择，并按短路状态校验动、热稳定；二是根据不同电气设备的特点而提出的选择和校验项目。考虑到对变压器的保护在设计中对主变压器设置了以下继电保护：瓦斯保护、过电流保护和电流速断保护。 通过本次课程设计，旨在熟悉变电所中供电系统的负荷计算，掌握变电所中二次回路的基本原理，在次基础上对供电系统中的变电所二次接线进行了设计和保护，最后根据具体环境条件对电气设备进行校验，使本次设计的内容更加完善。 关键词：电力负荷计算，变压器选择，短路电流计算，继电保护
电气工程基础课程设计任务书（第1组） 1．题目：220kV变电所主接线及线路电流保护设计 2．系统接线图： 2×20MV A 3．原始资料： 为满足某地区经济发展和人民生活对电力的需要，经系统规划设计论证，新建一座220kV变电所，变电所与系统连接情况如上图所示。 3.1 建设规模 3.1.1 本所安装2台120MV A主变压器 3.1.2 电压等级220/110/10kV 3.1.3 各电压侧出线回路数：220kV 侧4回，110kV侧6回，10kV侧16回。 3.2 各侧负荷情况 110kV侧有2回出线供给远方大型冶炼厂，其容量为60MV A；其他作为地区变电所进线，其最小负荷与最大负荷之比为0.6。 10kV总负荷为50MV A，I、II类负荷用户占70％；最大一回出线负荷为5MV A，最小负荷与最大负荷之比为0.65。 3.4 系统阻抗 220kV电源近似为无限大电源系统，以100MV A为基准容量，归算至本所220kV母线阻抗为0.021；110kV侧电源容量为800MV A，以100MVA为基准容量，归算至本所110kV 母线阻抗为0.12。
3.5 变电所外接线路采用三段式电流保护，相关参数如下： 3.5.1 线路AB 、BC 的最大负荷电流分别为230A 、150A ；负荷自启动系数 1.5st K =； 3.5.2 各变电所引出线上后备保护的动作时间如图所示；后备保护的0.5t s ?=； 3.5.3 线路的电抗为0.4/km Ω。 4．设计内容及要求 4.1 拟定主接线方案：分析原始资料，确定主变型式；确定最佳方案；选择各侧接线方式；画出主接线图； 4.2 继电保护方式的选择与整定：1DL 处的保护方式，及相应的op I 、lm K 和dz t 。 5．设计成果： 编制设计说明书、设计计算书，绘制变电所的电气主接线图、继电保护的原理接线图、展开接线图。 6．主要参考资料： 《电气工程基础》（上、下） 《电力系统继电保护》 《电力工程电气设计手册》（电气一次、电气二次） 滨江课程设计分组安排 第1组：1班：20082340001-20082340020 2班：20082340034-20082340051 3班：20082300006-20082340098
ICS 中华人民共和国国家标准 风电场接入电力系统技术规定 Technical rule for connecting wind farm to power system 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发 布
GB/T 19963—200 目次 前言...................................................................................................................................................................... I I 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 风电场送出线路 (2) 5 风电场有功功率 (2) 6 风电场功率预测 (3) 7 风电场无功容量 (3) 8 风电场电压控制 (3) 9 风电场低电压穿越 (4) 10 风电场运行适应性 (5) 11 风电场电能质量 (6) 12 风电场仿真模型和参数 (6) 13 风电场二次系统 (6) 14 风电场接入系统测试 (7) 参考文献 (9) I
GB/T 19963—200 II 前言 本标准根据国家标准化管理委员会下达的国标委综合【2009】93号《2009年第二批国家标准计划 项目》标准计划修订。 本标准与能源行业标准《大型风电场并网设计技术规范》共同规定了风电场并网的相关技术要求，能源行业标准规定了大型风电场并网的设计技术要求，本标准规定了风电场并网的通用技术要求。 本标准规定了对通过110（66）kV及以上电压等级线路与电力系统连接的新建或扩建风电场的技术要求。 本标准由全国电力监管标准化技术委员会提出并归口。 本标准主要起草单位：中国电力科学研究院。 本标准参加编写单位：龙源电力集团股份有限公司、南方电网科学研究院有限责任公司、中国电力工程顾问集团公司。 本标准主要起草人：王伟胜、迟永宁、戴慧珠、赵海翔、石文辉、李琰、李庆、张博、范子超、陆志刚、胡玉峰、陈建斌、张琳、韩小琪。
发电量计算梳理 发电量计算部分，我们所要做的工作是这样的： 当拿到标书（可研报告）等资料后，我们首先要提澄清（向业主索要详细发电量计算所需的资料）；然后选择机型（确定该风电场适合用什么类型的风机）；最后进行发电量计算。 一、澄清 下面列出了发电量计算需要的所有内容，提澄清的时候，缺什么就列出来。 风电场详细发电量计算所需资料汇总 （1）请业主提供风电场的可研报告； （2）请业主提供风电场内的测风塔各高度处完整一年实测风速、风向、风速标准偏差数据，以及测风塔的地理位置坐标； （3）请业主提供测风塔测风数据的密码； （4）风电场是否已确定风机布置位置，若已确定风机位置，请提供相应的固定风机点位坐标； （5）请业主提供风电场的边界拐点坐标； （6）请业主提供风电场内预装轮毂高度处的50年一遇最大风速； （7）请业主提供风电场场址处的空气密度； （8）请业主提供预装轮毂高度处15m/s湍流强度特征值； （9）请业主提供风电场的海拔高度以及累年极端最低温度； （10）请业主提供风电场内测风塔处的综合风切变指数； （11）请业主提供风电场影响发电量结果的各项因素的折减系数。
https://www.doczj.com/doc/9e13010114.html,/SELECTION/inputCoord.asp 第二步：打开Global Mapper软件，将.dxf和.zip地形文件拖入。 设置“投影”：Gauss Krueger(3 degree zones)\Gauss Krueger(6 degree zones)； 设置“基准”：XIAN 1980(CHINA)\BEIJING 1954； 设置“地区”：Zone x(xxE-xxE)。 1 将.dxf拖入Global Mapper并设置好投影及基准后，将鼠标放于地图任意位置，软件右下角会显示点位坐标。完整坐标表示应该为横坐标8位，纵坐标7位。而横坐标的前两位经常被省去，如果你看到的是横坐标6位，纵坐标7位，那么横坐标的前两位就是被省略的。此时要人为对地图进行整体偏移。偏移量为“地区”Zone后的数值，见下图。
电气工程基础课程设计题目：110kV降压变电站电气系统初步设计 学生姓名：林俊杰 专业：电气工程及其自动化 班级：电气0906班 学号：4 指导教师：罗毅
目录 变电站电气系统课程设计说明书 一、概述 1、设计目的———————————————————————————— 2、设计内容 3、设计要求 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 2、电力系统与待建变电站的连接情况 3、待建变电站负荷 三、主变压器与主接线设计 1、各电压等级的合计负载及类型 2、主变压器的选择 四、短路电流计算 1、基准值的选择 2、
一、概述 1、设计目的 （1）复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识。 （2）培养和分析解决电力系统问题的能力。 （3）学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。 2、设计内容 本课程设计只作电气系统的初步设计，不作施工设计和土建设计。 （1）主变压器选择：根据负荷主变压器的容量、型式、电压等级等。 （2）电气主接线设计：可靠性、经济性和灵活性。 （3）短路电流计算：电力系统侧按无限大容量系统供电处理； 用于设备选择时，按变电所最终规模考虑；用于保护整定计算时，按本期工程考虑；举例列出某点短路电流的详细计算过程，列表给出各点的短路电流计算 结果S k 、I”、I ∞ 、I sh 、T eq （其余点的详细计算过程在附录中列出）。 （4）选择主要电气设备：断路器、隔离开关、母线及支撑绝缘子、限流电抗器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈。每类设备举例列出一种设备的详细选择过程，列表对比给出选出的所有设备的参数及使用条件。 （5）编写“××变电所电气部分设计”说明书，绘制电气主接线图（＃2图纸）3、设计要求 （1）通过经济技术比较，确定电气主接线； （2）短路电流计算； （3）主变压器选择； （4）断路器和隔离开关选择； （5）导线（母线及出线）选择； （6）限流电抗器的选择（必要时）。 （7）完成上述设计的最低要求； （8）选择电压互感器； （9）选择电流互感器； （10）选择高压熔断器（必要时）； （11）选择支持绝缘子和穿墙套管； （12）选择消弧线圈（必要时）； （13）选择避雷器。 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 ⑴变电站类型： 110 kV降压变电站 ⑵三个电压等级： 110 kV、 35 kV、 10 kV ⑶ 110 kV：近期线路2回；远期线路 3回 35 kV：近期线路2回；远期线路4 回
第31卷增刊2 电 网 技 术V ol. 31 Supplement 2 2007年12月Power System Technology Dec. 2007 文章编号：1000-3673（2007）S2-0330-05中图分类号：TM938文献标识码：A学科代码：470·4017 风电场模型及其对电力系统的影响 娄素华1，李志恒1，高苏杰2，吴耀武1 （1．华中科技大学电气与电子工程学院，湖北省武汉市 430074； 2．国网新源控股有限公司，北京市东城区 100005） Wind Farms Models and Its Impacts on Wind Farms Integration into Power System LOU Su-hua1，LI Zhi-heng1，GAO Su-jie2，WU Yao-wu1 （1．School of Electrical and Electronic Engineering，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan 430074，Hubei Province，China；2．State Grid Xin Yuan Company Limited，Dongcheng District，Beijing 100005，China） 摘要：介绍了风力发电系统建模的一般思路及常用的风电场模型，然后对风电并网几个重要课题的分析方法进行了研究，比较了适用于不同研究目的的风电场模型的优劣及相应的分析方法，指出了风电场建模方法存在的主要文体，总结了风电接入对系统影响的几个主要方面。 关键词：风力发电；风电场模型；潮流；电能质量；稳定性0引言 作为一种可再生能源，风电由于其分布较广的特点及其相对成熟的开发技术而在全世界得到了长足的发展。风电的优势在于其环境友好性，但它的缺点也是很明显的：风力的随机性和间歇性不能保证输出平稳的电力，这对电力系统的稳定性以及发电和运行计划的制定带来很多困难；风电场一般远离负荷中心，承受冲击的能力很弱，随着风电装机规模的扩大，风电的不可控性将给电力系统带来新的挑战。因此，合理地对风电场建模、分析风电的容量可信度[1-2]、研究风电与其它电源的配合问题对于保证含风电系统的安全经济运行十分重要。 本文对风电并网的不同研究领域所采用的风电模型及其分析方法作了系统地对比和分析，指出了上述模型和分析方法的优点和局限性；总结了风电接入对系统影响的几个主要方面，这将会有助于分析系统中其它电源与风电的配合问题。 1风电场模型 1.1 风力发电机组动态建模的基本理论 1.1.1 风的统计理论与风速建模 风是风力发电的源动力，与发电部分具有独立性。风的自然特性包括风向和风速，具有间歇性、随机性和难以预测性。风向与风速的建模是风力发电机组建模的重要组成部分。在风力发电系统的研究中，人们更多地关注风速的特性，而弱化风向的影响。在描述风速的分布函数中，最常见的是Weibull分布[3-4]，其分布函数为 w ()1exp(/)k F V V C =??(1) 式中：C为尺度参数；k为形状参数；V为风速。 文献[3]以Weibull分布为基础，使用时间序列自动回归和移动平均技术模拟风速。文献[4]借助于马尔科夫链和Weibull分布对风速、风向进行随机性分析建模，并在模型中考虑了风速和风向的相关性。Weibull分布侧重于对风能资源的统计描述，它表示的是风速在10min或更长时间内的平均值。在与风速相关的动态建模中，经常使用4分量模型，该模型将风分为基本风、阵风、渐变风和随机风4个部分[5]，PSCAD仿真软件使用的就是这种模型。目前，这种模型的局限性在于没有给出确定阵风分量参数的方法，仅适用于简单的模拟计算。现在的风力发电系统研究中，更多采用的是平均风速与湍流分量相叠加的风速模型。在这种模型中，风速均值在数分钟至数十分钟的时间尺度内保持不变，风速的变化由湍流分量给出，而湍流分量作为一个平稳的随机过程来处理。 1.1.2风力发电机组模型 一个典型的风力发电系统主要包括风力机、传动机构、发电机和相应的控制系统4个模块。风力机结构复杂，在模型中人们关注的主要问题是风速与机械出力的关系，一种常见的处理方法是由风力机铭牌数据得到风力驱动产生的动力转矩[6]，或通
2009年8月 第4期 * 收稿日期：2009-06-31 作者简介：牟磊（1981-），男，四川涪陵人，硕士。 《风电场风能资源评估方法》规范了对风电场的风资源评估方法和内容，其中对风电场风速频率的模拟提出了运用Weibull 模型进行模拟，由于该模型是一个单峰类似正态分布的模型，因此对于特殊地区的风速频率双峰的状态不能够很好模拟，造成发电量计算的有偏差，使经济评价缺少了可信度，造成业主投资没有依据，经济效益不明显。 本文提出运用单机计算方法对频率分布不均的风电场进行修正，修正后能够满足风电场风资源评估的需求。 1 Weibull分布 威布尔分布是一种单峰的，两参数的分布 函数法。其概率密度函数可表达为： f (V ) = —— —— K-1 e - — K 式中：k 和c 为威布尔分布的两个参数，k 称作形 状参数，c 称作尺度参数。当c ＝1时，称为标准威布尔分布。 2 单机计算的具体方法 单机计算法基本思想：通过风资源评估软件计算出测风塔位置的发电量；利用测风塔位置各个风速时间段和所对应的风机功率曲线相乘的方法计算出测风塔位置准确发电量，通过同一位置不同方法计算出发电量相比，计算出 K C V C V C 76
2009年8月 第4期 测风塔数据 功率与风速时间相乘 功率与风速时间相乘 单点计算出测风塔位置发电量 计算出修正系数 计算出发电量测风塔位置风机发电量Wasp 、windfarm 软件 修正风场内发电机电量 weibull 分布的修正系数，从而修正了风场的发电量。 2.1 单机计算具体方法 风电场设计一个必要条件就是需要进行一年的测风，测风塔数据经过数据插补和订正后具有代表性，因此假定在此处建设风机，用此处各个风速段的时间和所选机型各个风速段下功率曲线相乘的方法计算出此处理论发电量，此发电量是较为准确的；根据wasp 软件或其他软件对风场风机进行排布，为了下一步修正，在测风塔位放置一台参考机组，通过软件计算出整个风场内各个风机布置位的理论发电量；将wasp 软件计算出测风塔位置的风机发电量与根据风速段和功率曲线相乘计算出的发电量相除得出修正系数，将此修正系数用于风电场发电量计算的折减中，计算出风电场的年发电量。 2.2 单机计算方法实现的技术路线 风资源软件计算初步发电量、测风塔位置单点发电量计算、对整个风电场发电量修正等过程。实现单点计算修正风频分布模型的技术路线见图1。 图1 技术路线图 图2 风电场甲风机排布图 表1 测风塔50m高度风速频率分布 图中右下角位置为测风塔位置，在测风塔位置立一台风力发电机组为参考风机位，用两种算法计算参考风机位的发电量。 风电场测风塔50m 高度的风速频率分布见表1和图3 。 3 实例计算 3.1 风速分布频率比较符合weibull分布情况 某风电场甲地势平坦，场区内有一座测风 77 塔，选取测风塔2007年4月27日至2008年4月28日一个完成的测风周期数据，经过插补和订正数据具有代表性。 利用WasP 软件进行风机布置和发电量计算。风机排布如图2。
电气工程课程设计 要求： 针对某一较复杂的电网进行电力系统三相短路起始次暂态电流的计算，短路后指定时刻短路电流周期分量的计算；不对称短路时短路点故障相电流和非故障相电压的计算，对称和不对称短路后任意支路故障电流和节点电压的计算 一、电力系统三相短路起始次暂态电流的计算，短路后指定时刻短路电流周期分量的计算 电力系统发生三相短路故障造成的危害性是最大的。作为电力系统三大计算之一，分析与计算三相短路故障的参数更为重要。设计示例是通过两种不同的方法进行分析与计算三相短路故障的各参数，进一步提高短路故障分析与计算的精度和速度，为电力系统的规划设计、安全运行、设备选择、继电保护等提供重要依据。 一、基础资料 1．电力系统简单结构图 电力系统简单结构图如图1所示。 M T1 T2T2 G2G2 G1 6kV 2000kW cos 0.86 N ?=起动系数为6.5用电负载（电动机） (3) K LGJ-185 100km 100km LGJ-15025MW cos 0.8N ?=cos 0.85 N ?=''0.13 d X =火电厂 110MW 100km LGJ-120110kV 负载 图1 电力系统简单结构图 '' 0.264 d X =86j MV A +?T3 2．电力系统参数
如图1所示的系统中K （3）点发生三相短路故障，分析与计算产生最大可能的故障电流和功率。 （1）发电机参数如下： 发电机G1：额定的有功功率110MW ，额定电压N U =10.5kV ；次暂态电抗标幺值''d X =0.264，功率因数N ?cos =0.85 。 发电机G2：火电厂共两台机组，每台机组参数为额定的有功功率25MW ；额定电压U N =10.5kV ；次暂态电抗标幺值''d X =0.130；额定功率因数N ?cos =0.80。 （2）变压器铭牌参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。 变压器T1：型号SF7-10/110-59-16.5-10.5-1.0，变压器额定容量10MV ·A ，一次电压110kV ，短路损耗59kW ，空载损耗16.5kW ，阻抗电压百分值U K %=10.5，空载电流百分值I 0%=1.0。 变压器T2：型号SFL7-31.5/110-148-38.5-10.5-0.8，变压器额定容量31.5MV ·A ，一次电压110kV ，短路损耗148kW ，空载损耗38.5kW ，阻抗电压百分值U K %=10.5，空载电流百分值I 0%=0.8。 变压器T3：型号SFL7-16/110-86-23.5-10.5-0.9，变压器额定容量16MV ·A ，一次电压110kV ，短路损耗86kW ，空载损耗23.5kW ，阻抗电压百分值U K %=10.5，空载电流百分值I 0%=0.9。 （3）线路参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。 线路1：钢芯铝绞线LGJ-120，截面积120㎜2，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X 0（1）=0.408Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=2.79×10﹣6S ／㎞。 对下标的说明 X 0(1)=X 单位长度（正序）；X 0（2）=X 单位长度（负序）。 线路2：钢芯铝绞线LGJ-150，截面积150㎜2，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X 0（1）=0.401Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=2.85×10﹣6S ／㎞。 线路3：钢芯铝绞线LGJ-185，截面积185㎜2，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X 0（1）=0.394Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=2.90×10﹣6S ／㎞。 （4）负载L ：容量为8＋j6（MV ·A ），负载的电抗标幺值为=* L X ** 22 *L L Q S U ；电动机为2MW ，起动系数为6.5，额定功率因数为0.86。 3．参数数据 设基准容量S B =100MV ·A ；基准电压U B =U av kV 。 （1）S B 的选取是为了计算元件参数标幺值计算方便，取S B -100MV ·A ，可任意设值但必须唯一值进行分析与计算。 （2）U B 的选取是根据所设计的题目可知系统电压有110kV 、6kV 、10kV ，而平均额定电压分别为115、6.3、10.5kV 。平均电压U av 与线路额定电压相差5%的原则，故取U B =U av 。
风力发电对电力系统 的影响
风力发电对电力系统的影响 摘要 风力发电总是依赖于气象条件，并逐渐以大规模风电场的形式并入电网，给电网带来各种影响。因此，电网并未专门设计用来接入风电，如果要保持现有的电力供应标准，不可避免地需要进行一些相应的调整。本论文依据正常条例讨论了风电设计和设备网络的开发所遇到的一些问题和解决风电场并网时遇到的各种问题。由于风力发电具有大容量、动态和随机性的特性，它给电力系统的有功/无功潮流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、频率和保护等方面带来影响，针对这些问题提出了相应的对策，以期待更好地利用风力发电。 关键词：风力发电；电力系统；影响；风电场 1. 引言 人们普遍接受，可再生能源发电是未来电力的供应。由于电力需求快速增长，对以化石燃料为基础的发电是不可持续的。相反的，风电作为一种有发展前景的可再生能源备受人们关注。当由于工业发展和世界大部分地区经济的增长而引起电力的需求稳步增长时，它有抑制排放和降低不可替代燃料储备消耗的潜力。 当大型风电场（几百兆瓦）成为一个主流时，风力发电越来越受欢迎。2006年间，包括世界上超过70个国家在内的风能发展，装机容量从2005年的59091兆瓦达到74223兆瓦。2006年的巨大增长表明，决策者们开始重视风能
发展能够带来的好处。由于到2020年12%的供电来于1250Gw的安装风电装机，将积累节约10771百万吨的二氧化碳，这个报道是人类减少温室气体排放的一个重要手段。 大型风电场的电力系统具有很高的容量、动态随机性能，这将会挑战系统的安全性和可靠性。而提供电力系统清洁能源的同时，风电场也会带来一些对电力系统不利的因素。随着风力发电的膨胀和风电在电力系统中比重的增加，影响将很可能成为风力集成的技术性壁垒。因此，应该探讨其影响并提出解决这些问题的对策。 风能已经从25年前的原型中走了很长的路，而且在未来的二十年里它也会继续前进。有一系列的问题与风电系统的运作和发展。虽然风力发电的渗透可能会取代传统的植物产生大量的能量，关注的重点是风力发电和电网之间的相互作用。本文提供了一个概述风力发电对电力系统的影响，并建议相应的对策来处理这些问题，以适应电力系统中的风力发电。 根据上述问题，本文从总体上讨论了风力发电项目开发过程中遇到的问题，以及在处理项目时，将风电场与电力系统相结合的问题。由于风力发电具有容量大、动态、随机性等特点，其影响主要包括有功、无功功率流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、系统备用、频率和保护。针对这些问题，提出相应的对策建议，以适应电力系统的风力发电。 本文的组织如下。第2节给出了风力发电的发展情况。在第3节介绍了风力发电的特点。在4节中，详细讨论了风力发电对电力系统的影响。在第5节中，提出了减少风力发电的影响的对策。最后，第6节总结本文。
风电场电量计算公式 单位:MWh 1.关口表计量电量 1)上网电量 251正向A总(A+) 2)用网电量 251反向A总(A-) 3)送网无功 251正向R总(R+) 4)用网无功 251反向R总(R-) 2.发电量:是指每台风力发电机发电量的总和。 1)表底读数 (312A+)+(313A+)+(314A+)+(315A+)+(316A+)+(317A+) 2)日用量 (今日表底读数-昨天表底读数)*350*60*0.001(即*21) 3)月累计今日日用量+昨天月累计 4)年累计今日日用量+昨天年累计 3.上网电量:风电场与电网的关口表计计量的风电场向电网输送的电能。 1)表底读数 251A+ 2)日用量 (今251A+)-(昨251A+) 3)月累计今日日用量+昨天月累计 4)年累计今日日用量+昨天年累计 4.用网电量:风电场与电网的关口表计计量的电网向风电场输送————————————————————————————————————————————————————— 的电能。 1)表底读数 251A- 2)日用量 (今251A-)-(昨251A-)
3)月累计今日日用量+昨天月用量 4)年累计今日日用量+昨天年累计 5.站用电量 1)表底读数 361A+ 2)日用量 (今日表底读数-昨天表底读数)*350*20*0.001(即*7) 3)月累计今日日累计+昨天月累计 4)年累计今日日累计+昨天年累计 注意:现在算出的单位是Mwh,运行日志上的单位是万kWh，要将算出的数小数点前移一位(如:427Mwh=42.7万kWh) *厂用电率:风电场生产和生活用电占全场发电量的百分比。 厂用电率=(厂用电量日值?发电量日值)×100 =(0.161?20.02)×100 *风电场的容量系数:是指在给定时间内该风电场发电量和风电场装机总容量的比值 容量系数=发电量日值?(50×2×24) 等效利用小时数也称作等效满负荷发电小时数。 *风电机等效利用小时数(等效满负荷发电小时数):是指某台风电机发电量折算到该风电机满负荷的运行小时数。 ————————————————————————————————————————————————————— 公式为:风电机等效利用小时数,发电量,额定功率 *风电场等效利用小时数(等效满负荷发电小时数):是指某风电场发电量折算到该场满负荷的运行小时数。
电气控制技术 综合实验报告书 题目高低位水箱供水电气控制系统设计与调试 学院(部) 电控学院 专业电气工程及其自动化 班级_ ____ 学生姓名 学号 12 月12 日至12 月25 日共 2 周 指导教师(签字) 2015年11 月15 日
目录 一、设计内容及要求 (2) 二、设计原始资料 (2) 三、系统原理说明 (3) 四、系统总体设计 (4) 五、元件的选择 (8) 六、程序的设计与调试 (9) 七、操作使用说明 (12) 八、总结………………………………………第 13页 九、主要参考资料 (14) 附表：元件明细表 附图一：电气原理图1（主电路与控制电路） 附图二：电气原理图2（梯形图与指令系统） 附图三：电气箱布置图 附图四：接线图（相对编号法）
一、设计内容及要求 通过对电气控制系统的设计，掌握电气控制系统设计的一般方法，能够设计出满足控制要求的电气原理图，安装布置图、接线图和控制箱的设计，并进行模拟调试。具有电气控制系统工程设计的初步能力。 根据系统的控制要求，采用PLC为中心控制单元，设计出满足控制要求的控制系统并进行联机调试。 二、设计原始资料 1、高低位水箱均设水位信号器。高位水箱水位达到低位，低 位水箱水位达到高位时，水泵起动；高位水箱水位达到高位或低位水箱水位达到低位时，水泵停止。 2、两台水泵分工作泵和备用泵，可以互换，只有一台水泵工 作。当工作泵出现故障时，备用泵自投。水泵功率5.5KW。 3、具有手动、自动工作方式。 4、各种指示及报警。 三、系统原理说明 在高层建筑中，一般都会采用高低位水箱供水方式，它主要有两个作用：1.是为生活及消防用水储备一定的水量。2.为生活及消防用水提供一定的压力，给用水提供一定压力还可采用加压水泵及气压罐等办法，这种办法可不增加建筑物的结构荷载，但需耗电能，停电或机械故障时会影响给水，故我国多用高位水箱调压。一般水泵电机及控制室位于建筑物的地下，水箱通常设于建筑的顶部。
《风电场电气工程》练习题 第1 章风电场和电气部分的基本概念 1.什么是风电场？ 风电场是在一定的地域范围内由同一单位经营管理的所有风力发电机组及配套的输变电设备、建筑设施、运行维护人员等共同组成的集合体。 2.什么是一次能源和二次能源？ 存在于自然界可以直接利用的能源被称为一次能源，无法由自然界直接获取的是二次能源。 3.什么是电力系统？什么是电气一次部分？什么是电气二次部分？ 电力系统：用于生产、传输、变换、分配和消耗电能的系统。 电气一次部分：用于能量生产、变换、分配、传输和消耗的部分 电气二次部分，即用于对本厂站内一次部分进行测量、监视、控制和保护的部分。 第2 章风电场电气部分的构成和主接线方式 1.风电场与常规发电厂的区别体现在哪几个方面？ ①风力发电机组的单机容量小 ②风电场的电能生产比较分散，发电机组数目多 ③风电机组输出的电压等级低 ④风力发电机组的类型多样化 ⑤风电场的功率输出特性复杂 ⑥风电机组并网需要电力电子换流设备 2.风电场电气一次系统主要由哪几个部分组成？各部分的作用是什么？ 可以分为四个主要部分：风电机组、集电系统、升压站及厂用电系统。 风电机组用于生产电能； 集电系统将风电机组生产的电能按组收集起来; 升压变电站的主变压器将集电系统汇集的电能再次升高; 厂用电维持风电场正常运行及安排检修维护等生产用电和风电场运行维护人员在风电场内的生活用电等。 3.桥形接线有内桥和外桥之分，试分别画出其接线示意图，并说明他们的适用情况。 如右图，内桥接线适用于变压器不经常切换，而线路较长，故障概率较高，所造成的线
路需要经常操作的场合；外桥接线适用于变压器切换频繁，或线路较短，故障概率小的场合。 4.与单母线不分段接线相比，单母线分段接线方式有哪些优点？ ①重要用户可以从两段母线上引出两个回路，由不同的电源供电（母线）。 ②当一段母线发生故障的或需要检修的时候，分段断路器可以断开，保证另一段母线的正常运行。 5.在下图所示的单母线分段接线中，请说明线路L1 停电检修的操作步骤，并说明理由。 参考答案： L1 线路停电的操作步骤是： ①断开 1QF 断路器，并检查1QF 确实在断开位置； ②断开 13QS 隔离开关，并检查13QS 在分闸位置； ③断开 11QS 隔离开关，并检查11QS 在分闸位置； ④按检修要求做好安全措施，即可对 L1 线路进行检修。 停电时先断开线路断路器后断开隔离开关，其原因是断路器有灭弧能力而隔离开关没有 灭弧能力，必须用断路器来切断负荷电流，若直接用隔离开关来切断电路，则会产生电弧造成短路。 停电操作时隔离开关的操作顺序是先断开负荷侧隔离开关13QS，后断开母线侧隔离开 关11QS。这是因为，如果在断路器未断开的情况下，先拉开L1 线路侧隔离开关13QF，即带负荷拉隔离开关，此时虽然会发生电弧短路，但由于故障点仍在线路侧，继电保护装置将跳开1QF 断路器以切除故障线路，这样只影响到本线路，对其他回路设备（特别是母线）运行影响甚小。若先断开母线侧隔离开关11QS 后断开负荷侧隔离开关13QS，则故障点在母线侧，继电保护装置将跳开与母线相连接的所有电源侧开关，这将导致全部停电，事故影响范围扩大。 6. 在下图所示的双母线接线中，若正常运行时回路S1、L1 及L3 接于I 段母线，回路S2、 L2 及L4 接于II 段母线，两段母线并列运行，试说明各断路器及隔离开关的状态。若I 段母线需停电检修，请说明倒闸操作顺序。正常运行时为什么不允许回路的两组母线隔离开关同时在合闸位置？
课程设计说明书 设计题目110kV变电站电气系统初步设计 电气学院电气工程及其自动化专业班 学生姓名： 学号： 完成日期： 指导老师（签字）： 华中科技大学
对说明书的基本要求及注意事项 1.说明书的编号内容参看课程设计指导书中的有关部分。 2.为清楚说明设计计算内容，应有必要的插图。 3.除插图可用铅笔绘制外，计算和说明一律用钢笔书写，并要求计算正确、完整、文字简 明扼要、简介。（打印一律用黑色） 4.设计过程中所应用的公式和数据，应注明来源（参考资料的代号、页次以及图表编号等）。 5.根据计算稿本整理设计主要过程时，只须首先列出文字符号表达的计算公式，然后依次 代入各相应文字符号的数值，就直接写出计算结果（不作任何运算和简化，但计算结果必须注明单位）。 6.设计中所选主要参数，尺寸或规格以及主要计算结果等，均应写入右侧结果栏中，有的 也可采用表格形式列出。 7.对主要计算结果应用简短的结论。如计算结果与实际取值相差较大时，应作简短的解释， 并说明其原因。 8.对每一自成单元的内容，都应有大小标题和前后一致的顺序编号，使其醒目突出。 9.封面所列“设计题目”一栏，只须填写所设计的具体名称即可。 关于模板说明：前面两页必须打在同一页，即双面打印，后面内容单面打印。
目录 110kV变电所电气系统设计说明书 (3) 一、概述 (3) 1. 设计目的 (3) 2. 设计内容 (3) 3. 设计要求 (3) 二、设计基础资料 (4) 1. 待建变电站的建设规模 (4) 2. 电力系统与待建变电站的连接情况........................................................... 4 3. 待建变电站负荷 (4) 4. 环境条件 (4) 5. 其它 (4) 三、主变压器及主接线设计 (5) 1. 各电压等级的合计负载及类型................................................................... 5 2. 主变压器的选择 (5) 四、短路电流计算 (9) 1. 基准值的选取 (9) 2. 各元件参数标幺值的计算......................................................................... 10 3. 用于设备选择的短路电流计算................................................................. 10 五、电气设备选择 (12) 1. 电气设备选择的一般条件......................................................................... 12 2. 各回路的工作电流计算 (13) 3. 断路器和隔离开关选择 (14) 4. 导线的选择 (20) 5. 限流电抗器的选择 (22) 6. 电压互感器的选择 (23) 7. 电流互感器的选择 (24) 8. 高压熔断器的选择 (26) 9. 支持绝缘子和穿墙套管的选择................................................................. 26 10. 消弧线圈的选择 (27) 11. 避雷器的选择 (27) 六、课程设计体会及建议 (29) 参考文献 (29) 附录 (30) 短路电流计算书 (30) 附图：110kV变电所电气主接线图（#2图纸） (33)